Redis学习总结(上)——Redis数据类型配置文件Jedis
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis学习总结(上)——Redis数据类型配置文件Jedis相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
Redis学习总结(上)——Redis数据类型、配置文件、Jedis
一、Redis的概述
NOSQL概述
- NoSQL(NoSQL = Not Only SQL),意即“不仅仅是SQL”,是一项全新的数据库理念,泛指
非关系型的数据库
。 - 随着互联网
web2.0网站
(动态网站)的兴起,传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。 - NoSQL数据库的产生就是为了
解决大规模数据集合多重数据种类
带来的挑战,尤其是大数据应用难题。
Redis是用C语言
开发的一个开源的 高性能键值对(key-value)数据库,redis就是在内存中的一个大的Map集合,官方提供测试数据,50
个并发执行100000
个请求,读
的速度是110000次/s
,写
的速度是81000次/s
,且Redis通过提供多种键值数据类型
来适应不同场景下的存储需求,目前为止Redis主要支持的键值数据类型如下:key为字符串类型, value为任意类型;
字符串类型 string
Map<String, String>散列类型 hash
Map<String, map<String, String>>列表类型 list
Map<String, list<String>>集合类型 set
Map<String, set<String>>有序集合类型 sortedset
Map<String, sortedset<String>>
二、Redis的安装、启动与关闭
Redis的安装:(Centos7为例)
-
官网下载
redis-6.2.1.tar.gz
文件并放 /opt目录 -
安装gcc工具(如果已经安装可以忽略)
查看是否安装成功:
-
解压文件,
tar -zxvf redis-6.2.1.tar.gz
;解压完成后进入目录:cd redis-6.2.1
-
进行make编译,在redis-6.2.1目录下执行make命令
注意:
- 如果没有准备好C语言编译环境,make 会报错—Jemalloc/jemalloc.h:没有那个文件
- 解决方案:运行make distclean
- 在redis-6.2.1目录下再次执行make命令
-
执行:
make install
,进行安装
-
默认安装到/usr/local/bin目录中
查看默认安装目录:redis-benchmark:性能测试工具,可以在自己本子运行,看看自己本子性能如何
redis-check-aof:修复有问题的AOF文件,rdb和aof后面讲
redis-check-dump:修复有问题的dump.rdb文件
redis-sentinel:Redis集群使用
redis-server
:Redis服务器启动命令
redis-cli
:客户端,操作入口
Redis的启动:
-
前台启动(不推荐)
前台启动,命令行窗口不能关闭,否则服务器停止
-
后台启动(推荐)
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备份redis.conf,并更改文件中daemonize no改成yes
修改redis.conf(128行)文件将里面的daemonize no 改成 yes,让服务在后台启动
-
Redis启动
-
用客户端访问:redis-cli
-
Redis关闭:
-
单实例关闭:redis-cli shutdown
-
也可以进入终端后再关闭
-
多实例关闭,指定端口关闭:redis-cli -p 6379 shutdown
三、Redis数据库相关指令
数据库操作指令:
# 1.Redis中库说明
- 使用redis的默认配置启动redis服务后,默认会存在16个库,编号从0-15
- 可以使用select 库的编号 来选择一个redis的库
# 2.Redis中操作库的指令
- 清空当前的库 FLUSHDB
- 清空全部的库 FLUSHALL
# 3.redis客户端显示中文
- ./redis-cli -p 7000 --raw
操作key相关指令:
# 1.KEYS
- 语法 : KEYS pattern
- 作用 : 查找所有符合给定模式pattern 的key 。
- 语法:
KEYS * 匹配数据库中所有key 。
KEYS h?llo 匹配hello ,hallo 和hxllo 等。
KEYS h*llo 匹配hllo 和heeeeello 等。
KEYS h[ae]llo 匹配hello 和hallo ,但不匹配hillo 。特殊符号用 "\\" 隔开
- 返回值: 符合给定模式的key 列表。
# 2.DEL指令
- 语法 : DEL key [key ...]
- 作用 : 删除给定的一个或多个key 。不存在的key 会被忽略。
- 返回值: 被删除key 的数量。
# 3.EXISTS指令
- 语法: EXISTS key
- 作用: 检查给定key 是否存在。
- 返回值: 若key 存在,返回1 ,否则返回0。
# 4.EXPIRE
- 语法: EXPIRE key seconds
- 作用: 为给定key 设置生存时间,当key 过期时(生存时间为0 ),它会被自动删除。
- 时间复杂度: O(1)
- 返回值:设置成功返回1 。
# 5.TTL
- 语法 : TTL key
- 作用 : 以秒为单位,返回给定key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。
- 返回值:
当key 不存在时,返回-2 。
当key 存在但没有设置剩余生存时间时,返回-1 。
否则,以秒为单位,返回key 的剩余生存时间。
- Note : 在Redis 2.8 以前,当key 不存在,或者key 没有设置剩余生存时间时,命令都返回-1 。
# 6.TYPE
- 语法 : TYPE key
- 作用 : 返回key 所储存的值的类型。
- 返回值:
none (key 不存在)
string (字符串)
list (列表)
set (集合)
zset (有序集)
hash (哈希表)
# 7.MOVE
- 语法 : MOVE key db
- 作用 : 将当前数据库的key 移动到给定的数据库db 当中。
- 返回值: 移动成功返回1 ,失败则返回0 。
# 8.PEXPIRE
- 语法 : PEXPIRE key milliseconds
- 作用 : 这个命令和EXPIRE 命令的作用类似,但是它以毫秒为单位设置key 的生存时间,而不像EXPIRE 命令那样,以秒为单位。
- 时间复杂度: O(1)
- 返回值:设置成功,返回1 key 不存在或设置失败,返回0
# 9.PEXPIREAT
- 语法 : PEXPIREAT key milliseconds-timestamp
- 作用 : 这个命令和EXPIREAT 命令类似,但它以毫秒为单位设置key 的过期unix 时间戳,而不是像EXPIREAT那样,以秒为单位。
- 返回值:如果生存时间设置成功,返回1 。当key 不存在或没办法设置生存时间时,返回0 。(查看EXPIRE 命令获取更多信息)
# 10.PTTL
- 语法 : PTTL key
- 作用 : 这个命令类似于TTL 命令,但它以毫秒为单位返回key 的剩余生存时间,而不是像TTL 命令那样,以秒为单位。
- 返回值: 当key 不存在时,返回-2 。当key 存在但没有设置剩余生存时间时,返回-1 。
- 否则,以毫秒为单位,返回key 的剩余生存时间。
- 注意 : 在Redis 2.8 以前,当key 不存在,或者key 没有设置剩余生存时间时,命令都返回-1 。
# 11.RANDOMKEY
- 语法 : RANDOMKEY
- 作用 : 从当前数据库中随机返回(不删除) 一个key 。
- 返回值:当数据库不为空时,返回一个key 。当数据库为空时,返回nil 。
# 12.RENAME
- 语法 : RENAME key newkey
- 作用 : 将key 改名为newkey 。当key 和newkey 相同,或者key 不存在时,返回一个错误。当newkey 已经存在时,RENAME 命令将覆盖旧值。
- 返回值: 改名成功时提示OK ,失败时候返回一个错误。
四、Redis的常用数据类型
4.1 String数据类型
- String是Redis最基本数据存储类型,一个key对应一个value。String类型是
二进制安全的
。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。一个Redis中字符串value最多可以是512M
常用命令:
1. set <key> <value>,添加键值对
当数据库中key不存在时,可以将key-value添加数据库
当数据库中key存在时,则进行覆盖操作
2. get <key>,查询对应键值
3. append <key> <value>,将给定的<value> 追加到原值的末尾
4. strlen <key>,获得值的长度
5. setnx <key> <value>,只有在 key 不存在时 设置 key 的值
incr <key>
将 key 中储存的数字值增1
只能对数字值操作,如果为空,新增值为1
decr <key>
将 key 中储存的数字值减1
只能对数字值操作,如果为空,新增值为-1
incrby / decrby <key> <步长>,将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。
1. mset <key1> <value1> <key2> <value2> ..... ,同时设置一个或多个 key-value对
2. mget <key1> <key2> <key3> .....,同时获取一个或多个 value
3. msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> ..... ,同时设置一个或多个 key-value 对,当且仅当所有给定 key 都不存在。原子性,有一个失败则都失败。
4. getrange <key> <起始位置> <结束位置>,获得值的范围,类似java中的substring,前包,后包
5. setrange <key> <起始位置> <value>,用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值,从<起始位置>开始(索引从0开始)。
6. setex <key> <过期时间> <value>,设置键值的同时,设置过期时间,单位秒。
7. getset <key> <value>,以新换旧,设置了新值同时获得旧值。
数据结构:
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串,内部结构实现上类似于Java的ArrayList,采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配.
如图中所示,内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时,扩容都是加倍现有的空间,如果超过1M,扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。
4.2 List数据类型
常用命令:
1. lpush/rpush <key> <value1> <value2> <value3> .... ,从左边/右边插入一个或多个值。
2. lpop/rpop <key>,从左边/右边吐出一个值。值在键在,值光键亡。
3. rpoplpush <key1> <key2>从<key1>列表右边吐出一个值,插到<key2>列表左边。
4. lrange <key> <start> <stop>,按照索引下标获得元素(从左到右)
eg: lrange mylist 0 -1 0左边第一个,-1右边第一个,(0-1表示获取所有)
6. lindex <key> <index>,按照索引下标获得元素(从左到右)
7. llen <key>,获得列表长度
1. linsert <key> before <value> <newvalue>,在<value>的前面插入<newvalue>插入值
2. lrem <key> <n> <value>,从左边删除n个value(从左到右)
3. lset<key><index> <value>,将列表key下标为index的值替换成value
4.3 set数据类型
- Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以
自动排重
的,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口,这个也是list所不能提供的。 - Redis的Set是string类型的
无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表
,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)
。
常用命令:
1. sadd <key><value1><value2> ..... ,将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中,已经存在的 member 元素将被忽略
2. smembers <key>,取出该集合的所有值。
3. sismember <key><value>判断集合<key>是否为含有该<value>值,有1,没有0
4. scard<key>返回该集合的元素个数。
5. srem <key><value1><value2> .... 删除集合中的某个元素。
6. spop <key>随机从该集合中吐出一个值。
7. srandmember <key><n>随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。
8. sinter <key1> <key2>,返回两个集合的交集元素。
9. sunion <key1> <key2>,返回两个集合的并集元素。
10. sdiff <key1> <key2>,返回两个集合的差集元素(key1中的,不包含key2中的)
11. smove <source> <destination> value,把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
4.4 Hash数据结构
- Redis hash 是一个键值对集合。
- Redis hash是一个string类型的
field
和value
的映射表,hash特别适合用于存储对象。类似Java里面的Map<String,Object>
eg:用户ID为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息。使用hash进行存储:
常用命令:
1. hset <key> <field> <value>,给<key>集合中的 <field>键赋值<value>
2. hget <key1> <field>,从<key1>集合<field>取出 value
3. hmset <key1> <field1> <value1> <field2> <value2>..., 批量设置hash的值
4. hexists<key1> <field>,查看哈希表 key 中,给定域 field 是否存在。
5. hkeys <key>,列出该hash集合的所有field
6. hvals <key>,列出该hash集合的所有value
7. hincrby <key> <field> <increment>,为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1
8. hsetnx <key> <field> <value>,将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ,当且仅当域 field 不存在 .
数据结构:
Hash类型对应的数据结构是两种:ziplist(压缩列表),hashtable(哈希表)。当field-value长度较短且个数较少时,使用ziplist,否则使用hashtable。
4.5 Zset数据类型
- Redis有序集合zset与普通集合set非常相似,是一个
没有重复元素
的字符串集合。 - 不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个
评分(score)
,这个评分(score)被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的,但是评分可以是重复了
。 - 因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分(score)或者次序(position)来获取一个范围的元素。
- 访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
常用命令:
1. zadd <key> <score1> <value1> <score2> <value2>…,将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
2. zrange <key> <start> <stop> [WITHSCORES] ,返回有序集 key 中,下标在<start><stop>之间的元素,带WITHSCORES,可以让分数一起和值返回到结果集。
3. zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]
返回有序集 key 中,所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
4. zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count] ,同上,改为从大到小排列。
5. zincrby <key> <increment> <value> 为元素的score加上增量
6. zcount <key> <min> <max>,统计该集合分数区间内的元素个数
7. zrank <key> <value>,返回该值在集合中的排名,从0开始。
8. zrem <key> <value>,删除该集合下,指定值的元素
数据结构:
- SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构,一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>,可以给每一个元素value赋予一个权重score,另一方面它又类似于TreeSet,内部的元素会按照权重score进行排序,可以得到每个元素的名次,还可以通过score的范围来获取元素的列表。
- zset底层使用了两个数据结构:
hash
,hash的作用就是关联元素value和权重score,保障元素value的唯一性,可以通过元素value找到相应的score值。跳跃表
,跳跃表的目的在于给元素value排序,根据score的范围获取元素列表。
五、配置文件
配置大小单位
- 开头定义了一些基本的度量单位,只支持bytes,不支持bit。大小写不敏感。
INCLUDES包含
- 类似jsp中的include,多实例的情况可以把公用的配置文件提取出来
网络相关配置
-
bind
默认情况bind=127.0.0.1只能接受本机的访问请求。不写的情况下,无限制接受任何ip地址的访问。
生产环境肯定要写你应用服务器的地址;服务器是需要远程访问的,所以需要将其注释掉。
如果开启了protected-mode,那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下,Redis只允许接受本机的响应
-
protected-mode
设置支持远程访问:
将本机访问保护模式设置no
-
port
端口号,默认 637
-
tcp-backlog
设置tcp的backlog,backlog其实是一个连接队列,backlog队列总和=未完成三次握手队列 + 已经完成三次握手队列。
在高并发环境下你需要一个高backlog值来避免慢客户端连接问题。
注意Linux内核会将这个值减小到/proc/sys/net/core/somaxconn的值(128),所以需要确认增大/proc/sys/net/core/somaxconn和/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog(128)两个值来达到想要的效果
-
timeout
设置一个空闲的客户端维持多少秒会关闭,0表示关闭该功能。即永不关闭。
-
tcp-keepalive
对访问客户端的一种心跳检测,每个n秒检测一次。
单位为秒,如果设置为0,则不会进行Keepalive检测。
GENERAL 通用
-
daemonize
是否为后台进程,设置为yes
守护进程,后台启动
-
pidfile
存放pid文件的位置,每个实例会产生一个不同的pid文件
-
loglevel
指定日志记录级别,Redis总共支持四个级别:debug、verbose、notice、warning,默认为notice
四个级别根据使用阶段来选择,生产环境选择notice 或者warning
-
logfile
日志文件名称
-
databases 16
设定库的数量 默认16,默认数据库为0,可以使用SELECT 命令在连接上指定数据库id
SECURITY安全:
设置密码
访问密码的查看、设置和取消
在命令中设置密码,只是临时的。重启redis服务器,密码就还原了。
永久设置,需要再配置文件中进行设置。
LIMITS 限制
-
maxclients
设置redis同时可以与多少个客户端进行连接。
默认情况下为10000个客户端。
如果达到了此限制,redis则会拒绝新的连接请求,并且向这些连接请求方发出“max number of clients reached”以作回应。
-
maxmemory
- 建议
必须设置
,否则,将内存占满,造成服务器宕机 - 设置redis可以使用的内存量。一旦到达内存使用上限,redis将会试图移除内部数据,移除规则可以通过
maxmemory-policy
来指定。 - 如果redis无法根据移除规则来移除内存中的数据,或者设置了“不允许移除”,那么redis则会针对那些需要申请内存的指令返回错误信息,比如SET、LPUSH等。
- 但是对于无内存申请的指令,仍然会正常响应,比如GET等。如果你的redis是主redis(说明你的redis有从redis),那么在设置内存使用上限时,需要在系统中留出一些内存空间给同步队列缓存,只有在你设置的是“不移除”的情况下,才不用考虑这个因素。
- 建议
-
maxmemory-policy
volatile-lru
:使用LRU算法移除key,只对设置了过期时间的键;(最近最少使用)
allkeys-lru
:在所有集合key中,使用LRU算法移除key
volatile-random
:在过期集合中移除随机的key,只对设置了过期时间的键
allkeys-random
:在所有集合key中,移除随机的key
volatile-ttl
:移除那些TTL值最小的key,即那些最近要过期的key
noeviction
:不进行移除。针对写操作,只是返回错误信息
-
maxmemory-samples
设置样本数量,LRU算法和最小TTL算法都并非是精确的算法,而是估算值,所以你可以设置样本的大小,redis默认会检查这么多个key并选择其中LRU的那个。
一般设置3到7的数字,数值越小样本越不准确,但性能消耗越小。
六、Jedis操作Redis
6.1 Jedis常用操作
测试链接Redis:
public static void main(String[] args) {
//创建Jedis对象
Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379);
//测试
String value = jedis.ping();
System.out.println(value);//输出PONG则表示链接成功
jedis.close();
}
注意:如果链接失败:
-
方法一:查看redis.conf文件是否进行了修改,并重启了redis服务器
保存配置,停止服务,重启。查看进程,不再是本机访问了:
-
方法二:
禁用Linux的防火墙:Linux(CentOS7)里执行命令
systemctl stop/disable firewalld.service
-
Jedis常用API
方法 解释 new Jedis(host, port) 创建jedis对象,参数host是redis服务器地址,参数port是redis服务端口 set(key,value) 设置字符串类型的数据 get(key) 获得字符串类型的数据 hset(key,field,value) 设置哈希类型的数据 hget(key,field) 获得哈希类型的数据 lpush(key,values) 设置列表类型的数据 lpop(key) 列表左面弹栈 rpop(key) 列表右面弹栈 del(key) 删除指定的key -
操作key相关api
@Test public void demo01() { //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); jedis.set("k1", "v1"); jedis.set("k2", "v2"); jedis.set("k3", "v3"); Set<String> keys = jedis.keys("*"); System.out.println(keys.size());//5 System.out.println(keys);//[name, k3, key1, k1, k2] System.out.println(jedis.exists("k1"));//true System.out.println(jedis.ttl("k1"));//-1 System.out.println(jedis.get("k1"));//v1 }
-
操作String相关api
@Test public void demo02() { //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); //set jedis.set("name","小陈");//小陈 //get String s = jedis.get("name"); System.out.println(s); //mset jedis.mset("content","好人","address","海淀区"); //mget List<String> mget = jedis.mget("name", "content", "address"); System.out.println(mget); //getset String set = jedis.getSet("name", "小明"); System.out.println(set); }
-
操作List相关api
@Test public void demo03() { //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); //lpush jedis.lpush("names1","张三","王五","赵柳","win7"); //rpush jedis.rpush("names1","xiaomingming"); //lrange List<String> names1 = jedis.lrange("names1", 0, -1); System.out.println(names1);//[win7, 赵柳, 王五, 张三, 赵柳, 王五, 张三, xiaomingming, xiaomingming] //lpop rpop String names11 = jedis.lpop("names1"); System.out.println(names11);//win7 }
-
操作Set相关api
@Test public void demo03() { //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); jedis.sadd("orders", "order01"); jedis.sadd("orders", "order02"); jedis.sadd("orders", "order03"); jedis.sadd("orders", "order04"); Set<String> smembers = jedis.smembers("orders"); System.out.println(smembers);//[order04, order02, order01, order03] //删除集合中的order02" jedis.srem("orders", "order02"); Set<String> smembers2 = jedis.smembers("orders"); System.out.println(smembers2);//[order01, order04, order03] }
-
操作Zset相关api
@Test public void demo03() { //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); //zadd jedis.zadd("zset01", 100, "z3"); jedis.zadd("zset01", 90, "l4"); jedis.zadd("zset01", 80, "w5"); jedis.zadd("zset01", 70, "z6"); //zrange Set<String> zrange = jedis.zrange("zset01", 0, -1); System.out.println(zrange);//[z6, w5, l4, z3] //zcard System.out.println(jedis.zcard("zset01"));//4 //zrangeByScore System.out.println(jedis.zrangeByScore("zset01", "0", "90", 0, 5));//[z6, w5, l4] }
-
操作Hash相关api
@Test public void demo1(){ //创建Jedis对象 Jedis jedis = new Jedis("192.168.2.4",6379); jedis.hset("hash1","userName","lisi"); System.out.println(jedis.hget("hash1","userName"));//lisi Map<String,String> map = new HashMap<String,String>(); map.put("telphone","13810169999"); map.put("address","atguigu"); mapRedis命令数据结构场景配置文件总结